주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기
과제현황 목록

과제기본정보

포장도로 비산먼지(PM10) 저감을 위한 노면습도 센싱 IoT 기술연동 자동 살수장치 시스템 개발3년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 국토교통기술사업화지원 과제번호 20TBIP-C144320-03
국가과학표준분류 1순위 건설 교통 | 시설물 설계 해석기술 | 도로 적용분야 교통/정보통신/기타 기반시설
2순위 환경 | 대기질 관리 | 실내 유해대기오염물질 관리기술 실용화대상여부 실용화
3순위 정보 통신 | RFID USN | USN 기술 과제유형 응용
과제명 포장도로 비산먼지(PM10) 저감을 위한 노면습도 센싱 IoT 기술연동 자동 살수장치 시스템 개발
주관연구기관 블락스톤 주식회사
총괄연구 책임자 성명 황청호
소속 블락스톤 주식회사 직위 대표
기관 대표번호 010-2200-2446 FAX 0504-981-7700
총 연구기간 2018-04-01 ~ 2020-12-31
당해연도 연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금
현금 현물 소계
3차년도 300,000,000 16,200,000 145,400,000 161,600,000 461,600,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 환경에 대한 관심과 요구가 점점 커지는 가운데 미세먼지. Co2, 등의 대기오염과 이와 관련된 측정 및 제어, 관리가 어느 때 보다 요구되는 시점이다.
이와 관련된 블락스톤(주)이 보유한 특허 기술인 유-시티의 변화 예측 시스템(SYSTEM FOR FORECASTING CHANGE OF U-CITY)등록번호 : 1013697640000
을 이용해 환경변화 요인 데이터를 측정하고, 모니터링 하며, 다양한 기준에 따른 변화를 예측하고 대응한다.

또한 "저속 RF 통신 환경에서의 산업용 비동기 메쉬 네트워크 운영 방법" 등록번호:1011751470000
산업용 센서 네트워크에 관한 것으로, 통신 자원이 빈약한 9.6Kbp이하급 저속 RF 통신 환경에서 다수의 센서 노드 혹은 제어장치들이 주어진 자원을 최대한 활용하여 상호간의 간섭 없이 목적하는 통신 기능을 수행할 수 있는 네트워크를 운영하기 위한 저속 RF 통신 환경에서의 산업용 비동기 메쉬 네트워크 단말 장치 및 운영 알고리즘이다.

이 두 가지 기술을 적용해
태양열을 이용한 친환경적인 미세먼지 저감을 위한 도로 청소 방법인 클린로드를 구현하고자 한다.
이는 기존의 청소 차량과는 차별적으로 우수한 기술로, 현재 시행하고 있는 클린로드 시스템보다 30%의 비용을 절감해 구축할 수 있을 것으로 예상되며, 도로 환경에서 통신거리 및 방해 요소에 덜 구애받는 정확성이 높은 품질의 통신을 기반으로 정보의 수집과 대응이 정교해 지는 효과를 볼 수 있다.

이를 위해
미세먼지, Co2, 온습도, 소음측정 센서 통합 RF 모듈 함체와,
태양열 Pole 전력 공급 장치,
서버에서 원격으로 물 분사 배수관의 on/off 밸브 조종 장치
도로 노면의 수분상태 확인을 위한 RF통합 PCB 제품을 개발한다.

이러한 장치들은 정보통합 수집용 서버 하드웨어로 통합 관리되어
공간별 센서 정보 수집과 연동되는 반응형 도로의 연계 융합형 제품으로
도로 노면의 습도 상태 정보를 수집하여 서버에서 원격으로
미세먼지 발생을 억제할 있는 물을 분사하여 대기환경 오염에 적극적이며 정교하게 대처할 수 있는 제품으로 클린로드 시스템에 IoT 센서와 통신 기술을 접목한 친환경 제품 개발이 목표이다.
최종목표 0 . 서버에서 원격으로 물 분사 배수관의 on/off 밸브 조종 장치 개발
0. 도로 노면의 수분상태 확인을 위한 RF통합 PCB 제품 개발
0. 미세먼지, Co2, 온습도, 소음측정 센서 통합 RF 모듈 함체 개발
0. 태양열 Pole 전력 공급 장치 개발
0. 도로 주변 인근 RF통신으로 정보를 수집할 수 있는 수집모듈과 서버 전송용 CDMA 통신 모듈 함체 개발
0. 정보 통합 수집용 서버 하드웨어 시스템 구축
0. 센서 정보와 밸브 상태 관리용 서버 응용 프로그램 및 하이브리드 웹 개발
0. 2차년도 밸브와 센서제품 KC인증과 시범 설치 테스트 및 운영
0. 2차년도 제품 성능 검증 및 품질 개선
0 3차년도 개발 제품에 대한 성능검증 및 매설형 제품 개발
- 개발된 미세먼지 측정 제품 인증
- 도로 설치물에 대한 내구성 검증 및 매설형 제품 개발
- 우수제품 인증 (공인 성능인증)
- 미세먼지센서와 물분사 시스템에 대한 미세먼지 저감 공인 인증
- 다국어 서버 시스템 개발
연구내용 및 범위 0. 서버에서 원격으로 물 분사 배수관의 on/off 밸브 조종 장치 개발
- 저속 RF통신 모듈을 탑재한 밸브의 모터를 이용한 열림/닫힘 기능 장치 개발
- 밸브의 상태 정보 송수신 기능 개발
- 전원 공급으로 항시 RF 대기 상태 확인
0. 도로 노면의 수분상태 확인을 위한 RF통합 PCB 제품 개발
- 도로 물 분사 시 노면의 수분상태 확인용 습도센서와 RF 통합 보드 개발
- 센서로 부터의 데이터를 게이트웨이 장치로 전송하는 기능 개발
0. 미세먼지, Co2, 온습도, 소음측정 센서 통합 RF 모듈 함체 개발
- ( MISIR,PMS7003,ETH-01DV) 통합 PCB 모듈 개발
- 실외용 설치 기준의 외부함체 제작 (지상에서 2m 이상 설치)
- 미세먼지, Co2, 소음에 대한 측정 값을 서버로 전송 하는 RF 통합 모듈
0. 대양열 Pole대 전력 공급 장치 개발
- 최소 3m~5m 높이의 pole 제작
- 상단에 태양광 발전이 가능 한 Pole 제작 (독립 전원형)
- pole 중간에 함체를 설치 할 수 있는 기능 제작
0. 도로 주변 인근 RF통신으로 정보 수집 모듈과 서버 전송용 CDMA 통신 모듈 함체 개발
- 인근 센서 정보를 수집 할 수 있는 수집형 함체 개발
- 센서정보 수집과 서버 전송용 CDMA 통신 모듈 탑제용 메인 함체 개발
- CDMA 통신 모듈로 양방향 정보 송수신 기능 내장 함체 개발
0. 정보 통합 수집용 서버 하드웨어 시스템 구축
- CDMA 함체로부터 센서 정보 수집용 서버 시스템 구축
- Windows 서버, MS-SQL DB 시스템 구축
- 센서 정보 수집용 세션프로그램, DB 저장용 Agent 프로그램 개발
0. 센서 정보와 벨브 상태 관리용 서버 응용 프로그램 및 하이브리드 웹 개발
- 센서 노드에 대한 실시간 관리 프로그램
- 센서 상태 정보 관리 및 히스토리 관리
- 센서 정보 변화에 따른 알람 푸쉬 기능 개발
0. 2차년도 제품 KC인증과 시범 설치 테스트 및 운영
- 벨브장치 및 센서 장치에 대한 KC인증 추진
- KC인증 시 제품에 대한 수정 보완
- 2차년도 시범 현장 설치 운영 및 품질 향상
- 서버 부분 전체 관제 프로그램 개발
- 사용자 프로그램 추가 개발
0. 3차년도 개발 제품에 대한 성능검증 및 매설형 제품 개발
- 개발된 미세먼지 측정 제품 인증
- 도로 설치물에 대한 내구성 검증 및 매설형 제품 개발
- 우수제품 인증 (공인 성능인증)
- 미세먼지센서와 물분사 시스템에 대한 미세먼지 저감 공인 인증
- 다국어 서버 시스템 개발
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
3차년도 1. 1차 연도

1) 서버에서부터 물분사 배수관의 on/off 벨브 연동 장치 개발
2) 도로 노면의 수분상태 확인 RF통합 PCB 제품 개발
3) 미세먼지, Co2, 온습도, 소음측정 센서 통합 RF 모듈 함체 개발
4) 태양열 Pole 전력 공급 장치 개발
5) 도로 주변 인근 RF통신으로 정보 수집 모듈과 서버 전송용 CDMA 통신 모듈 함체 개발
6) 정보 통합 수집용 서버 하드웨어 시스템 구축
7) 센서 정보와 밸브 상태 관리 서버 응용 프로그램 및 하이브리드 웹 개발

2. 2차년도

제품 KC인증과 시범 설치 테스트 및 운영
- 벨브장치 및 센서 장치에 대한 KC인증 추진
- KC인증 시 제품에 대한 수정 보완 개발
- 2차년도 시범 현장 설치 운영 및 품질 향상 개발
- 서버 부분 전체 관제 프로그램 개발 추진
- 사용자 프로그램 추가 개발

3. 3차년도

3차년도 개발 제품에 대한 성능검증 및 매설형 제품 개발
- 개발된 미세먼지 측정 제품 인증
- 도로 설치물에 대한 내구성 검증 및 매설형 제품 개발
- 우수제품 인증 (공인 성능인증)
- 미세먼지센서와 물분사 시스템에 대한 미세먼지 저감 공인 인증
- 다국어 서버 시스템 개발
1. 개발 내용 및 범위

1) 서버에서부터 물 분사 배수관의 on/off 밸브 연동 장치 개발
0. 저속 RF통신 모듈을 탑재한 밸브의 모터를 이용한 열림/닫힘 기능 장치 개발
0. 밸브의 상태 정보 송수신 기능 개발
0. 전원 공급으로 항시 RF 대기 상태 확인

2) 도로 노면의 수분상태 확인 RF통합 PCB 제품 개발
0. 도로 물 분사 시 노면의 수분상태 확인용 습도센서와 RF 통합 보드 개발
* 도로 중앙선 부근에 수분 측정 센서를 매몰하여 분사장치 주변의 수분 상태를 코드 데이터로 수신하여 인근 RF 수신기로 보낼수 있는 기능 개발
* 수분 상태는 0 ~ 100% 서버에 표시하나, 센서 부분에서는 ADC값을 Formula 값으로 변형하여서 RF통신으로 정보를 전달함
0. 센서로 부터의 데이터를 게이트웨이 장치로 전송하는 기능 개발
* 센서의 습도 값은 0~100%RH으로 표현하여 RF로 송신함

3) 미세먼지, Co2, 온습도, 소음측정 센서 통합 RF 모듈 함체 개발
0. ( MISIR,PMS7003,ETH-01DV) 통합 PCB 모듈 개발
0. 실외용 설치 기준의 외부함체 제작 (지상에서 2m 이상 설치)
0. 미세먼지, Co2, 소음에 대한 측정 값을 서버로 전송 하는 RF 통합 모듈
0. 일정시간 RF 통신 상태 확인 알고리즘 프로그램 개발

4) 태양열 Pole 전력 공급 장치 개발
0. 최소 3m~5m 높이의 Pole 제작
0. 상단에 태양광 발전이 가능 한 Pole 제작 (독립 전원형)
0. Pole 중간에 함체를 설치할 수 있는 기능 제작

5) 도로 주변 인근 RF통신으로 정보 수집 모듈과 서버 전송용 CDMA 통신 모듈 함체 개발
0. 인근 센서 정보 수집할 수 있는 수집형 함체 개발
0. 센서정보 수집과 서버 전송용 CDMA 통신 모듈 탑제용 메인 함체 개발
0. 도로의 수분 센서의 정보를 수집 함체에서 수집하여 CDMA 통신용 함체에 정보를 전달하고, CDMA 함체는 전화망을 통하여 인터넷 서버에 데이 터 를 제공함
0. 수분센서에서는 RF통신 방식과 유선 방식 중에 적정한 방안을 마련하여 사업을 추진 할 수 있음
0. 통신 품질과 데이터의 정확성 기준으로 여러 방식을 데이터 통신을 구현함
0. CDMA 통신 모듈로 양방향 정보 송수신 기능 내장 함체 개발

6) 정보 통합 수집용 서버 하드웨어 시스템 구축
0. 센서 노드에 대한 실시간 관리 프로그램

7) 센서 정보와 밸브 상태 관리 서버 응용 프로그램 및 하이브리드웹 개발
0. 센서 노드에 대한 실시간 관리 프로그램
0. 센서 상태 정보 관리 및 히스토리 관리
0. 센서 정보 변화에 따른 알람 푸쉬 기능 개발
0. 센서에 대한 밸브 제어 관리 기능 개발

0. 센서 상태 정보 관리 및 히스토리 관리

세부추진 내용

- 부천시, 대구시 클린로드 방문 조사
- 시스템 운영의 문제점 및 이슈 조사
- 사업 추진 시 애로사항 분석
- 시스템 목표 재수정
- 추가 성능 개선을 위한 목표 설정
- 수분 센서 부분 설계 및 제작
- 함체 설계 및 제작
- 밸브 열림/닫힘 장치 통합 PCB 설계 및 제작
- 서버 시스템 하드웨어, 소프트웨어 구입 및 구축
- 서버 하드웨어 구입 및 설치
- Windows OS , DB 프로그램 설치
- 세션 프로그램 , Agent 프로그램 Pilot 개발
- 스마트폰 화면설계
- 스마트폰 Pilot 프로그램 개발
- Pole 설계 및 제작
- 태양광 pole 함체 연결 테스트 실시
- 센서 부분과 함체 부분 서버연동 Pilot 테스트




연구성과 기술적 기대성과 -. IoT 센서 기술과 융합된 지능화된 도로 미세먼지 저감 기술의 기반 마련

-. 본 사업의 수분센서, 미세먼지 센서, 소음센서 등의 다양한 센서와 결함된 도로 및 주변 환경 정보를 수집할 수 통합 장치라는 기술적인 측면의 효과

- 수분센서, 환경센서와 연동하여 서버에서 도로에 자동으로 수분공급이 이루어진다는 점에서 다른 클린로드와의 기술적 차별성이 있음

- 기존 클린로드 경우는 사람이 직접 현장에 방문해서 밸브를 수동으로 작동하는 방식이거나, CCTV 등으로 도로를 확인하고 작동하는 방식이었지만,
본 개발 제품개발 기술은 센서와 연동하여 작동하는 방식으로 육안으로 판단하는 오류를 최소화할 수 있는 방법임
사회 경제적 파급효과 -. IoT 센서 기술과 융합된 지능화된 도로 미세먼지 저감 기술의 기반 마련

-. 본 사업의 수분센서, 미세먼지 센서, 소음센서 등의 다양한 센서와 결함된 도로 및 주변 환경 정보를 수집할 수 통합 장치라는 기술적인 측면의 효과

- 수분센서, 환경센서와 연동하여 서버에서 도로에 자동으로 수분공급이 이루어진다는 점에서 다른 클린로드와의 기술적 차별성이 있음

- 기존 클린로드 경우는 사람이 직접 현장에 방문해서 밸브를 수동으로 작동하는 방식이거나, CCTV 등으로 도로를 확인하고 작동하는 방식이었지만,
본 개발 제품개발 기술은 센서와 연동하여 작동하는 방식으로 육안으로 판단하는 오류를 최소화할 수 있는 방법임
활용방안 -쓰레기 매립지 주변 도로 및 공사가 많은 지역에 적용하면 환경개선 및 민원 해결에 도움이 됨

-토목 분야에 IOT 센서 기술을 적용하영 지능화된 도로 미세먼지 저감에 활용할 수 있음

-도로의 미세먼지 저감을 위한 자동 지능화된 시스템으로 향후 도시의 모든 도로에 적용하여 운영이 가능함.

-기존 크린로드 시스템에서 IOT 센서와 통신 기술을 접목하고, 수집된 센서 정보를 바탕으로 도로에 물을 분사하는 장치와 연동하여 도로에 적용 가능한
제품개발에 활용할수 있음.

- 도로의 기반 토목공사 후 설치되는 물 분사 장치 및 센서 연동 장치, 도로 주변의 미센먼지 수집 장치 등의 패키지화 추진으로 상용화 제품 개발하여 사업화 가능

-물 분사 장치의 패키지화, 수분센서와 도로 가변의 태양광 발전 pole과 미세먼지센서, Co2센서, 온습도 센서의 통합 함체 등의 패키지화를 통한 양산 상품화 개발 하여 국내 및 해외 판로 개척

-가격 경쟁력과 높은 기술 품질로 국제적인 경쟁력 확보가 가능함.
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 아이오티 미세먼지 클린로드 알에프통신 소음측정
영문 IoT Fine Dust Clean Road RF communication Noise Measurement
최종보고서
최종보고서 파일 다운로드 제공
최종보고서 2.연구개발최종보고서_20210204_v1.9.pdf   다운로드
  • 담당부서해당 사업실
  • 담당자과제 담당자
  • 연락처 사업별 담당부서 보기